PRÍLOHA

Metóda určovania zníženia emisií CO2 v dôsledku používania alternátora Valeo Efficient Generation vo vozidlách kategórie M1

1.   Úvod

Na určenie zníženia emisií CO2, ktoré možno pripísať používaniu alternátora Valeo EG vo vozidlách kategórie M1, je potrebné zistiť:

a)	skúšobný postup, ktorým sa určuje účinnosť alternátora;

b)	nastavenie skúšobného stavu;

c)	vzorce na výpočet štandardnej odchýlky;

d)	úspory CO2 s cieľom udelenia certifikácie orgánmi typového schvaľovania.

2.   Skúšobný postup

Účinnosť alternátora sa musí určiť meraniami pri rôznych rýchlostiach: 1 800, 3 000, 6 000, 10 000 otáčkach za minútu. Pri každej rýchlosti sa alternátor zaťaží na 50 % maximálneho výkonu. Časové rozloženie na výpočet účinnosti bude 25 % pri 1 800 otáčkach za minútu, 40 % pri 3 000 otáčkach za minútu, 25 % pri 6 000 otáčkach za minútu a 10 % pri 10 000 otáčkach za minútu (pozri prístup VDA opísaný v bode 5.1.2 prílohy I k technickým usmerneniam).

Tak sa dospeje k tomuto vzorcu 1:

pričom:

—	ηA je účinnosť alternátora,

—	(η @1 800 rpm @0,5·IN) je účinnosť alternátora pri rýchlosti 1 800 rpm a 50 % výkone,

—	(η @3 000 rpm @0,5·IN) je účinnosť alternátora pri rýchlosti 3 000 rpm a 50 % výkone,

—	(η @6 000 rpm @0,5·IN) je účinnosť alternátora pri rýchlosti 6 000 rpm a 50 % výkone,

—	(η @10 000 rpm @0,5·IN) je účinnosť alternátora pri rýchlosti 10 000 rpm a 50 % výkone,

—	IN = Prúd (A).

Nastavenie skúšobného stavu a skúšobný postup musia spĺňať požiadavky na presnosť uvedené v norme ISO 8854:2012 (1).

3.   Skúšobný stav

Skúšobným stavom bude alternátor s „priamym pohonom“. Alternátor sa priamo napojí na merač krútiaceho momentu a na hriadeľ pohonnej jednotky. Na alternátor sa pripojí batéria a elektronická záťaž. Pozri skúšobný stav na obrázku 1.

Obrázok 1

Konfigurácia skúšobného stavu

Na obrázku 1 je znázornený prehľad konfigurácie skúšobného stavu. Alternátor premení mechanickú energiu bezkefkového motora na elektrickú energiu. Bezkefkový motor produkuje množstvo energie definované krútiacim momentom (Nm) a rotačnou rýchlosťou (rad.s–1). Krútiaci moment a rýchlosť sa merajú meračom krútiaceho momentu.

Alternátor produkuje energiu na prekonanie záťaže, ktorá je pripojená k alternátoru. Toto množstvo energie sa rovná napätiu alternátora (V) vynásobeného prúdom alternátora (I).

Účinnosť alternátora sa definuje ako elektrická energia (výkon alternátora) vydelená mechanickou energiou (výkon merača krútiaceho momentu).

Vzorec 2

:

kde:

ηA	=	účinnosť alternátora,
V	=	napätie (V),
I	=	prúd (A),
T	=	krútiaci moment (Nm),
ω	=	rotačná rýchlosť alternátora (rad. s–1).

4.   Meranie krútiaceho momentu a výpočet účinnosti alternátora

Testy sa musia vykonať v súlade s normou ISO 8854:2012.

Záťaž je zapojená pri 50 % výkone prúdu, ktorý zabezpečí alternátor pri teplote 25 °C a rýchlosti kotúča 6 000 rpm. Napríklad, ak ide o alternátor s prúdom 180 A (pri teplote 25 °C a 6 000 rpm), záťaž je zapojená pri 90 A.

Pri každej rýchlosti sa udržiava konštantná úroveň napätia a výkonu prúdu alternátora, t. j. napätie 14,3 V a prúd 90 A v prípade alternátora s prúdom 180 A. To znamená, že pri každej rýchlosti sa krútiaci moment meria podľa skúšobného stavu (pozri obrázok 1) a účinnosť sa vypočíta podľa vzorca 2.

Tento test má poskytnúť účinnosť alternátora pri 4 rôznych rýchlostiach v otáčkach za minútu (rpm):

—	pri rýchlosti 1 800 rpm,

—	pri rýchlosti 3 000 rpm,

—	pri rýchlosti 6 000 rpm,

—	pri rýchlosti 10 000 rpm.

Priemerná účinnosť alternátora sa vypočíta na základe vzorca 1.

5.   Štandardná odchýlka strednej aritmetickej hodnoty účinnosti alternátora

Štatistické chyby výsledkov testovacej metódy spôsobené meraniami sa kvantifikujú. Formát hodnoty odchýlky je štandardná odchýlka identická s dvojstranným intervalom spoľahlivosti s hodnotou 84 % (pozri vzorec 3).

Vzorec 3

:

kde:

	=	štandardná odchýlka aritmetického priemeru,
xi	=	hodnota merania,
	=	aritmetický priemer,
n	=	počet meraní.

Všetky merania sa vykonávajú následne po sebe najmenej päť (5) krát. Pre každú rýchlosť sa vypočíta štandardná odchýlka.

Štandardná odchýlka hodnoty účinnosti alternátora (ΔηA) sa vypočíta podľa tohto vzorca:

Vzorec 4

:

Kde hodnoty 0,25, 0,40, 0,25 a 0,1 sú rovnaké vážené hodnoty ako vo vzorci 2 a S1 800, S3 000, S6 000 a S10 000 sú štandardné odchýlky vypočítané podľa vzorca 3.

6.   Chyba v hodnote úspor CO2 v dôsledku štandardnej odchýlky (zákon o šírení chyby)

Štandardná odchýlka hodnoty účinnosti alternátora (ΔηA) vedie k chybe v hodnote úspor CO2. Túto chybu možno vypočítať pomocou tohto vzorca (2):

Vzorec 5

:

kde:

ΔCO2	=	chyba v hodnote úspor CO2 (g CO2/km),
PRW	=	750W,
PTA	=	350W,
ηA-EI	=	účinnosť vysoko účinného alternátora,
ΔηA	=	štandardná odchýlka účinnosti alternátora (výsledok rovnice vzorca (4),
VPe	=	Willansove koeficienty (l/kWh),
CF	=	koeficienty prepočtu (g CO2/l),
v	=	priemerná rýchlosť NEDC (km/h).

7.   Výpočet zodpovedajúceho podielu úspory mechanickej energie

Použitie vysoko účinného alternátora vedie k úspore mechanickej energie, ktorú možno vypočítať v dvoch krokoch. V prvom kroku sa úspora mechanickej energie vypočíta v podmienkach reálnej prevádzky. V druhom kroku sa úspora mechanickej energie vypočíta v podmienkach typového schvaľovania. Odčítaním týchto dvoch hodnôt úspory mechanickej energie sa získa zodpovedajúci podiel úspory mechanickej energie.

Úspora mechanickej energie v podmienkach reálnej prevádzky sa vypočíta pomocou vzorca 6.

Vzorec 6

:

kde:

ΔΡm-RW	=	úspora mechanickej energie v podmienkach reálnej prevádzky (W),
PRW	=	elektrická energia v podmienkach reálnej prevádzky, čo je 750W,
ηA	=	účinnosť základného alternátora,
ηA-EI	=	účinnosť vysoko účinného alternátora.

Úspora mechanickej energie v podmienkach typového schvaľovania sa vypočíta pomocou vzorca 7.

Vzorec 7

:

kde:

ΔΡm-TA	=	úspora mechanickej energie v podmienkach typového schvaľovania (W),
PTA	=	elektrická energia v podmienkach typového schvaľovania, čo je 350 W,
ηA	=	účinnosť základného alternátora,
ηA-EI	=	účinnosť vysoko účinného alternátora.

Zodpovedajúci podiel úspory mechanickej energie sa vypočíta pomocou vzorca 8.

Vzorec 8

:

kde:

ΔΡm	=	zodpovedajúci podiel úspory mechanickej energie (W),
ΔΡm-RW	=	úspora mechanickej energie v podmienkach reálnej prevádzky (W),
ΔΡm-TA	=	úspora mechanickej energie v podmienkach typového schvaľovania(W).

8.   Vzorec na výpočet úspory CO2

Úspora CO2 sa vypočíta podľa tohto vzorca:

Vzorec 9

:

kde:

CCO2	=	úspora CO2 (g CO2/km),
ΔΡm	=	zodpovedajúci podiel úspory mechanickej energie podľa vzorca 8 (W),
VPe	=	Willansove koeficienty (l/kWh),
CF	=	koeficienty prepočtu (g CO2/l),
v	=	priemerná rýchlosť NEDC (km/h).

Na výpočet Willansových koeficientov sa použijú údaje v tabuľke 1:

Tabuľka 1

Willansove koeficienty

Druh motora	Spotreba účinnej energie VPe [l/kWh]
Benzín (VPe-P)	0,264
Petro Turbo	0,28
Nafta (VPe-D)	0,22

Na výpočet koeficientov prepočtu sa použijú údaje v tabuľke 2:

Tabuľka 2

Koeficienty prepočtu

Typ paliva	Koeficient prepočtu (l/100 km) → (g CO2/km) [100 g/l]
Benzín	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
Petro Turbo	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
Nafta	26,4 (= 2 640 g CO2/l)

Priemerná rýchlosť NEDC je: v = 33,58 km/h.

9.   Štatistický význam

Pre každý typ, variant a verziu vozidla s namontovaným alternátorom Valeo EG je potrebné preukázať, že chyba v hodnote úspor CO2 vypočítaná pomocou vzorca 5 nie je väčšia ako rozdiel medzi celkovými úsporami CO2 a minimálnou prahovou hodnotou úspor uvedenou v článku 9 ods. 1 vykonávacieho nariadenia (EÚ) č. 725/2011 (pozri vzorec 7).

Vzorec 10

:

kde:

MT	=	minimálna prahová hodnota (g CO2/km),
CCO2	=	celkové úspory CO2 (g CO2/km),
	=	chyba v hodnote úspor CO2 (g CO2/km).

10.   Vysoko účinný alternátor, ktorý sa bude používať vo vozidlách

Na určenie úspor CO2 v dôsledku používania alternátora Valeo EG, ktoré majú byť predmetom certifikácie orgánom typového schvaľovania v súlade s článkom 12 vykonávacieho nariadenia (EÚ) č. 725/2011, musí výrobca vozidla kategórie M1, ktoré je vybavené alternátorom, určiť v súlade s článkom 5 uvedeného nariadenia ekologicko inovačné vozidlo vybavené alternátorom Valeo (EG) a každé z nasledujúcich štandardných vozidiel:

a)	ak sa ekologická inovácia namontuje do nového typu vozidla, ktoré bude predložené na nové typové schvaľovanie, štandardné vozidlo má byť vo všetkých smeroch rovnaké ako nový typ vozidla s výnimkou alternátora, ktorým má byť alternátor s účinnosťou 67 %, alebo

b)

ak sa ekologická inovácia namontuje do existujúcej verzie vozidla, pre ktoré sa predĺži typové schvaľovanie po nahradení existujúceho alternátora ekologickou inováciou, štandardné vozidlo má byť rovnaké ako vozidlo s ekologickou inováciou vo všetkých smeroch okrem alternátora, ktorým má byť alternátor existujúcej verzie vozidla.

Orgán typového schvaľovania potvrdí úspory CO2 na základe meraní štandardného vozidla a vozidla s ekologickou inováciou v súlade s článkom 8 ods. 1 a druhým pododsekom článku 8 ods. 2 vykonávacieho nariadenia (EÚ) č. 725/2011 s použitím testovacej metódy uvedenej v tejto prílohe. Ak je hodnota úspor emisií CO2 pod prahovou hodnotou uvedenou v článku 9 ods. 1, uplatňuje sa druhý pododsek článku 11 ods. 2 vykonávacieho nariadenia (EÚ) č. 725/2011.

11.   Kód ekologickej inovácie, ktorý sa uvedie v dokumentácii typového schvaľovania

Na účely určenia všeobecného kódu ekologickej inovácie, ktorý sa má používať v predmetnej dokumentácii typového schvaľovania podľa príloh I, VIII and IX k smernici 2007/46/ES, sa ako individuálny kód, ktorý sa má používať pre inovačnú technológiu schválenú týmto rozhodnutím, použije „2“.

Napríklad kód ekologickej inovácie v prípade úspor dosiahnutých vďaka ekologickej inovácii certifikovaných nemeckým orgánom typového schvaľovania je „e1 2“.

---

(1)  ISO 8854. Cestné vozidlá – alternátory s regulátormi – testovacie metódy a všeobecné požiadavky. Referenčné číslo ISO 8854:2012(E).

(2)  Tento vzorec (5) možno odvodiť zo zákona o šírení chyby, ktorý je vysvetlený v technických usmerneniach (ods. 42.1).